摘要：随着人们对于石油资源需求的日益加深,常规原油逐渐枯竭。稠油的使用会成为一种趋势,世界稠油地质储量丰富,占全球石油剩余储量的70%,具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景,但稠油自身具有黏度高、分子量大、流动性差的特点,这些性质为稠油的输送带来了极大的困难与挑战。因此,加快我国稠油输送技术及相关理论的研究创新是适应未来趋势变化的客观要求,是经济有效地开发输送稠油资源的必然选择。本文采用水环输送法对稠油水平管流减阻,用以探究水环包裹下的稠油水平管流阻力特性,分析入口含水率(5%~80%)、油(0.65~1.57m^(3)/h)、水(0.09~2.13m^(3)/h)相流量对于水环润滑减阻效果以及稠油流型的影响,自主设计水环输送稠油实验环道,引入有效粗糙度k*,建立环状流压降预测修正模型,分析讨论流型特征及形成环状流时的油水流量范围,结果表明:在一定条件下形成的水环能够有效地对稠油输送进行减阻;水环可以有效润滑管壁;修正后的压降预测模型与实验值对比相对误差介于±10%,RMSE=0.02,水环输送压降仅占纯油输送压降的0.01~0.24;油相流量较高时应注意水相流量,避免过大导致输油效率η以及减阻率DR下降。

摘要：水环输送在稠油输送方面表现出非常好的应用前景。本文提出一种单入口形式的稠油水环发生器,运用Solidworks对水环发生器物理模型进行重新设计和优化,设计出三种不同间隙单入口水环发生器,基于计算流体动力学(CFD)方法进行数值模拟研究。研究结果表明,单入口稠油水环发生器在间隙尺寸为1.3 mm时产生的水环有着较高的稳定性、维持时间最长,使水环输送的效果达到最佳。水环发生器间隙尺寸的增大,影响环状水层,进而影响压降数值。保持进口油流速度不变,适当降低进口水流速度,可以提高水环输送稠油效率。研究结果为稠油水环输送提供了一种研究方法,对实际工程有一定参考价值。